一種視力檢測方法、裝置和視力檢測器與流程
2023-06-18 19:08:02
本發明涉及視力檢測技術領域，具體涉及一種視力檢測方法、裝置和視力檢測器。
背景技術：
人眼看清外界事物是基於凸透鏡成像原理，正常視力眼球晶體所成景物圖像恰好落在視網膜上，使得人能夠清晰的可看到景物，而近視和遠視由於眼球晶體變厚或薄導致其焦距變小或大，使所成景物圖像落在視網膜前方或後方導致看不東西，因此不同視力大小的人的眼球晶體的焦距也不相同。
現有技術中，在檢測視力時，通常採用觀看視力表的方式進行測試，但是，在測試過程中，當無法看清視力表上的某個字符時，被測人為了看清視力表上的字符，眼睛會不自覺的眯眼，使得晶狀體的形狀發生改變，導致真實視力和測得的視力存在誤差。
技術實現要素：
有鑑於此，本發明實施例提供一種視力檢測方法、裝置和視力檢測器，以實現用戶視力值的精確測量。
為實現上述目的，本發明實施例提供如下技術方案：
一種視力檢測方法，包括：
控制光源輸出光信號，使得光源輸出的光正對被測用戶的眼球；
對被測用戶進行圖像採集，由採集到的圖像中抓取被測用戶的眼部圖像；
對所述眼部圖像進行圖像識別，判斷所述眼部圖像中是否包含有所述光源的成像，如果包含，沿所述光源的輸出路徑調整被測用戶眼睛與所述光源之間的距離，如果不包含，獲取所述光源與用戶眼部之間的距離；
將所述光源與用戶眼球之間的距離作為被測用戶晶狀體的焦距值；
依據所述焦距值計算得到被測用戶的視力值。
優選的，上述視力檢測方法中，依據所述焦距值計算得到被測用戶的視力值，包括：
依據預設映射表獲取與所述焦距值相匹配的視力值，所述預設映射表中存儲有視力值和與所述視力值相對應的晶狀體的焦距值。
優選的，上述視力檢測方法中，獲取所述光源與用戶眼部之間的距離之後，還包括：
控制計數器值加1，判斷所述計數器值是否達到設定值，如果否，沿所述光源的輸出路徑調整被測用戶眼睛與所述光源之間的距離，使得所述眼部圖像中包含有所述光源的成像，再次沿所述光源的輸出路徑調整被測用戶眼睛與所述光源之間的距離，使得所述眼部圖像中不包含有所述光源的成像，獲取所述光源與用戶眼部之間的距離，控制計數器值加1，直至所述計數器值達到設定值；
依據所述設定值和每次測得的所述光源與用戶眼部之間的距離，計算得到眼部圖像中不包含有所述光源的成像時，光源與用戶眼部之間的平均距離；
所述將所述光源與用戶眼球之間的距離作為被測用戶晶狀體的焦距值，包括：
將所述光源與用戶眼球之間的平均距離作為被測用戶晶狀體的焦距值。
一種視力檢測裝置，包括：
光源、圖像採集模塊、圖像處理模塊、距離檢測模塊和視力計算模塊；
所述光源，被觸發後用於輸出光信號，使得光源輸出的光正對位於預設位置處的被測用戶的眼球；
所述圖像採集模塊，用於當所述光源被觸發時，對被測用戶進行圖像採集；
所述圖像處理模塊，用於由所述圖像採集模塊採集到的圖像中抓取被測用戶的眼部圖像，對所述眼部圖像進行圖像識別，判斷所述眼部圖像中是否包含有所述光源的成像，如果包含，輸出用於提示用戶沿所述光源的輸出路徑調整被測用戶眼睛與所述光源之間的距離的第一提示信息，如果不包含，向距離檢測模塊輸出觸發信號；
所述距離檢測模塊，用於當獲取到所述圖像處理模塊輸出的觸發信號時，檢測並存儲所述光源與用戶眼部之間的距離，將所述光源與用戶眼球之間的距離作為被測用戶晶狀體的焦距值發送給所述視力計算模塊；
所述視力計算模塊，用於依據所述焦距值計算得到被測用戶的視力值。
優選的，上述視力檢測裝置中，所述視力計算模塊中存儲有預設映射表，所述預設映射表中存儲有視力值和與所述視力值相對應的晶狀體的焦距值，所述視力計算模塊具體被配置為：
依據所述預設映射表獲取與所述焦距值相匹配的視力值。
優選的，上述視力檢測裝置中，所述距離檢測模塊，具體被配置為：當檢測並存儲所述光源與用戶眼部之間的距離時，控制計數器值加1，判斷所述計數器值是否達到設定值，如果否，輸出用於第二提示信號，以提示用戶沿所述光源的輸出路徑調整被測用戶眼睛與所述光源之間的距離，使得所述眼部圖像中包含有所述光源的成像；當所述計數器值達到設定值時，向用戶輸出用於表徵測量結束的第三提示信號，依據所述設定值和每次測得的所述光源與用戶眼部之間的距離，計算得到眼部圖像中不包含有所述光源的成像時，光源與用戶眼部之間的平均距離，將所述平均距離作為焦距值發送給所述視力計算模塊。
一種視力檢測器，包括上述任意一項所述的視力檢測裝置。
優選的，所述視力檢測器為手機、平板電腦、電腦或PC機。
優選的，上述視力檢測器中，所述光源、圖像採集模塊和距離檢測模塊設置於所述視力檢測器面向用戶的一側。
優選的，上述視力檢測器中，所述距離檢測模塊為距離傳感器。
基於上述技術方案，本發明實施例提供的上述方案，進行視力測試時，當光源啟動後，只需要通過測量用戶眼部圖像中不包含光源成像時光源與用戶眼部之間的距離，通過逆向運算即可計算得到用戶的視力值，該過程中，用戶均處於被動測試狀態，無需用戶主動讀取信息，因此，用戶的晶狀體在測試過程中一直保持常態，不會發生形變，使得視力測量結果更加精確。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
圖1為本申請實施例公開的一種視力檢測方法的流程示意圖；
圖2為本申請另一實施例公開的一種視力檢測方法的流程示意圖；
圖3為本申請實施例公開的一種視力檢測裝置的結構示意圖；
圖4為本申請公開的一種應用有視力檢測裝置的手機的結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
根據凸透鏡成像原理可知當物體處於凸透鏡焦點時，凸透鏡無法成現物體的像，申請人通過根據這一原理測試出人眼焦距大小，進而反推出人眼視力狀態，在測試時，無需用戶讀取視力表，因此在測試時用戶的一直保持晶狀體常態，不會發生形變，由此，可使得測量結果更加精確。
參見圖1，本申請通過測出人眼焦距，進而反推用戶視力值的視力檢測方法的具體流程如下：
步驟S101：控制光源輸出光信號，使得光源輸出的光信號正對被測用戶的眼球；
在本步驟中，當用戶需要對視力進行測試時，可從過觸發指令觸發所述光源啟動，使得光源發射光信號，用戶可通過預先調整或事後調整自身的位置，使得所述光信號正對被測用戶的眼球；
步驟S102：對被測用戶進行圖像採集，由採集到的圖像中抓取被測用戶的眼部圖像；
為了方便判斷光信號是否在被測用戶眼內成像，可以通過用戶的眼部圖像來判斷，由此在本步驟中，可通過圖像採集設備對對被測用戶進行圖像採集，再由採集到的圖像中抓取被測用戶的眼睛的圖像；
步驟S103：對所述眼部圖像進行圖像識別，判斷所述眼部圖像中是否包含有所述光源的成像，如果包含，執行步驟S104，如果不包含，執行步驟S105；
在本步驟中，基於凸透鏡成像原理可知當物體處於凸透鏡焦點時，凸透鏡無法成現物體的像，基於此原理，眼睛中的晶狀體可以認為是一透鏡，當光源位於所述晶狀體的焦點上時，所述光信號在被測用戶眼部成像，由此可測得被測用戶的晶狀體的焦距，由於晶狀體的焦距變化，可以直接反應用戶近視或遠視的程度，由此，可基於所述晶狀體的焦距逆向推導出被測用戶的被測眼睛的視力狀況，在判斷眼部圖像是否包含有所述光源的成像時，可通過判斷眼部圖像中各個像素點的像素值的方式來判斷，例如，當所述眼部同相中的某一區域內的各個像素點的像素值均大於設定值時，則可認為所述光源在用戶眼內成像，否則，表示所述光源未在用戶眼球內成像；
步驟S104：沿所述光信號的路徑調整被測用戶眼睛與所述光源之間的距離，使得所述眼部圖像中不包含有所述光源的成像；
當所述眼部圖像中包含有光源的成像時，表明光源與未落在用戶的晶狀體的焦距上，因此，繼續對光源與眼睛之間的距離進行調節，直至用戶的眼部圖像中不包含光源的成像為止；
步驟S105：獲取所述光源與用戶眼部之間的距離，將所述光源與用戶眼球之間的距離作為被測用戶晶狀體的焦距值，執行步驟S106；
當眼部圖像中不包含有光源的成像時，可認為此時所述光源落在晶狀體的焦距上，獲取用戶的眼部與光源之間的距離信息，將該距離認為是被測眼睛的晶狀體的焦距，當然，考慮到其他因素的影響，例如角膜、前房以及虹膜等具有一定厚度，會導致光源與眼部之間的距離略小於用戶被測眼睛的晶狀體的焦距，由此，可預設一校正值，所述校正值與所述光源與眼部之間的距離之和作為用戶的被測眼睛的晶狀體的焦距；
步驟S106：依據所述焦距值計算得到被測用戶的視力值。
通過本申請上述實施例公開的技術方案可見，當採用上述實施例公開的方法進行視力測試時，當光源啟動後，只需要通過測量用戶眼部圖像中不包含光源成像時光源與用戶眼部之間的距離，通過逆向運算即可計算得到用戶的視力值，該過程中，用戶均處於被動測試狀態，無需用戶主動讀取信息，因此，用戶的晶狀體在測試過程中一直保持常態，不會發生形變，使得視力測量結果更加精確。
本申請上述實施例公開的技術方案中，為了快速分析、得出被測用戶的視力值，可直接通過查表方式依據所述晶狀體的焦距值得到被測用戶的視力值，例如，可預先設置一預設映射表，所述預設映射表中存儲有晶狀體焦距值與視力值之間的映射關係，當獲取到用戶被測眼睛的晶狀體焦距之後，即可直接依據所述預設映射表查表得到被測眼睛的視力值。當然，這裡所說的焦距可以指的是光源與眼部之間的距離，也可以指的是校正值與所述光源與眼部之間的距離之和。
為了方便用戶更直觀的觀察自身的視力變化情況，本申請上述實施例公開的技術方案中，在計算得到用戶的眼睛的視力值後，還可以對本次測試結果進行存儲，測試結果可以包括測試時間、視力值和眼睛的類型(左眼或右眼)，當每次測量得到視力值之後，自動調取被測試的眼睛的歷史測試數據，依據歷史測試數據和當前測試數據生成視力變化曲線，以視力變化曲線的形式直接向用戶展示被測試眼睛的視力變化情況，其中，由於左眼的圖像與右眼的圖像存在明顯差異，因此，在判斷眼睛的類型時，可通過對所述眼部圖像進行特徵識別的方式判斷本次測試的眼睛是左眼還是右眼，依據由與判斷結果對應的數據列表自動調取歷史測試數據以及將本次測試結果存儲至該數據列表中，以方便下次數據調取。
為了保證測量結果的準確性，本申請可以通過多次測量求平均值的方式，提高測量結果的精度，例如，可以對用戶視力進行多次測量，將多次測量的測量結果的平均值作為本次測量的視力值，當然，還可以通過提高晶狀體焦距的測量精度的方式，提高本次測量結果的精度值，此時為了提高晶狀體的焦距的精度值，可通過多次測量用戶眼睛與光源之間的距離，求取多次測量的平均距離，將該平均距離作為晶狀體的焦距，具體的，參見圖2，所述步驟S105具體可以包括：
步驟S201：獲取所述光源與用戶眼部之間的距離
步驟S202：控制計數器值加1；
在進行測試之前，用戶可依據自身所需求的精度只，設定以檢測次數，例如，以3次、4次或5次測量距離的平均值作為用戶晶狀體的焦距，沒測量得到一次用戶眼部與光源之間的距離時，控制計數器加1，當計數器的計數值達到預設測量次數(設定值)時，即可計算用戶的晶狀體的焦距；
步驟S203：判斷所述計數器值是否達到設定值，如果否，執行步驟S204，如果是，執行步驟S205；
在本步驟中，當判斷計數器值未達到設定值時，表明還需要繼續獲取一次或多次用戶的眼部與光源之間的距離，由於此時光源正處於晶狀體的焦距上，因此需要使得光源離開該位置後在重新確定一次焦距位置；
步驟S204：沿所述光源的輸出路徑調整被測用戶眼睛與所述光源之間的距離，使得所述眼部圖像中包含有所述光源的成像，執行步驟S104；
步驟S205：依據所述設定值和每次測得的所述光源與用戶眼部之間的距離，計算得到眼部圖像中不包含有所述光源的成像時，光源與用戶眼部之間的平均距離，執行步驟S206；
步驟S206：將所述光源與用戶眼球之間的平均距離作為被測用戶晶狀體的焦距值，執行步驟S106。
對應於上述方法，本申請還公開了一種視力檢測裝置，包括：
光源01、圖像採集模塊02、圖像處理模塊03、距離檢測模塊04和視力計算模塊05；
所述光源01的類型可以依據用戶需求自行選擇，例如本申請實施例公開的技術方案中，所述光源01優選為雷射光源，光源01被觸發後用於輸出光信號，使得光源輸出的光正對位於預設位置處的被測用戶的眼球；
所述圖像採集模塊02可以為攝像頭等具有圖像採集功能的設備，所述圖像採集模塊01用於當所述光源被觸發時，對被測用戶進行圖像採集；
所述圖像處理模塊03可以為加載有預設處理應用的微處理器，其中現有技術中有各種類型的圖像處理應用，用戶可以依據自身需求選擇合適的圖像處理應用，並將其加載到微處理器中，將該微處理器作為圖像處理模塊03，所述圖像處理模塊03用於由所述圖像採集模塊02採集到的圖像中抓取被測用戶的眼部圖像，對所述眼部圖像進行圖像識別，判斷所述眼部圖像中是否包含有所述光源的成像，如果包含，表明光源未處於晶狀體的焦距上，輸出用於提示用戶沿所述光源的輸出路徑調整被測用戶眼睛與所述光源之間的距離的第一提示信息，如果不包含，向距離檢測模塊04輸出觸發信號；
所述距離檢測模塊04可以為距離傳感器或其他能夠實現短距離精確測量的測距設備，所述距離檢測模塊04用於當獲取到所述圖像處理模塊03輸出的觸發信號時，檢測並存儲所述光源01與用戶眼部之間的距離，將所述光源01與用戶眼球之間的距離作為被測用戶晶狀體的焦距值發送給所述視力計算模塊05；
所述視力計算模塊05可以為加載有預設計算程序的微處理器，所述視力計算模塊05用於依據所述焦距值計算得到被測用戶的視力值。
通過本申請上述實施例公開的技術方案可見，當採用上述實施例公開的裝置進行視力測試時，當用戶準備好後，啟動光源01、圖像採集模塊02、圖像處理模塊03、距離檢測模塊04和視力計算模塊05，當所述圖像處理模塊03檢測到圖像採集模塊02採集到的眼部圖像中不包含有光源的成像時，控制距離檢測模塊04測量用戶眼部與光源之間的距離，將該距離作為用戶的被測眼睛的晶狀體焦距值，通過逆向運算即可計算得到用戶的視力值，由此可見該過程中，用戶均處於被動測試狀態，無需用戶主動讀取視力表信息，因此，用戶的晶狀體在測試過程中一直保持常態，不會發生形變，使得視力測量結果更加精確。
與上述方法相對應，本申請上述實施例公開的技術方案中，所述視力計算模塊05內可以預存有一預設映射表，所述預設映射表中存儲有視力值和與所述視力值相對應的晶狀體的焦距值，所述視力計算模塊05具體可以被配置為：
獲取距離檢測模塊04發送的晶狀體的焦距值，由所述預設映射表中查找與所述焦距值相對應的視力值，將查找得到的視力值作為用戶當前被測眼睛的視力值進行輸出。
與上述方法相對應，本申請上述實施例中公開的方案中，為了提高測量結果的精度，也可以通過多次測量求平均值的方式測量用戶視力值，具體的，當多次測量指的是多個視力值時，所述視力計算模塊05還用於，每次計算得到一次視力值時，計數器加1，輸出用於提示用戶重新測量的提示信息，當所述計數器的計數值達到設定值時，依據求取測的的多個視力值的平均視力值，將所述平均視力值作為本次測量的結果輸出。當所述多次測量指的是測量多個用戶的眼部與光源之間的距離時，所述視力計算模塊05還用於：在獲取所述光源與用戶眼部之間的距離之後，控制計數器值加1，判斷所述計數器值是否達到設定值，如果否，輸出用於第二提示信息，所述第二提示信息用於提示用戶沿所述光源的輸出路徑調整被測用戶眼睛與所述光源之間的距離，使得所述眼部圖像中包含有所述光源的成像，此時，所述，當所述圖像處理模塊03會檢測到用戶的眼部圖像中包含有所述光源的成像，輸出第一提示信息；當所述計數器值達到設定值時，向用戶輸出用於表徵測量結束的第三提示信號，依據所述設定值和每次測得的所述光源與用戶眼部之間的距離，計算得到眼部圖像中不包含有所述光源的成像時，光源與用戶眼部之間的平均距離，將所述平均距離作為焦距值發送給所述視力計算模塊05。
與上述方法相對應，本申請上述為了方便用戶更直觀的觀察自身的視力變化情況，所述視力計算模塊05，還用於在計算得到用戶的眼睛的視力值後，對本次測試結果進行存儲，測試結果可以包括測試時間、視力值和眼睛的類型(左眼或右眼)，當每次測量得到視力值之後，自動調取被測試的眼睛的歷史測試數據，依據歷史測試數據和當前測試數據生成視力變化曲線，以視力變化曲線的形式直接向用戶展示被測試眼睛的視力變化情況，其中，由於左眼的圖像與右眼的圖像存在明顯差異，因此，可通過所述圖像處理模塊03判斷當前被測眼睛的類型，在判斷眼睛的類型時，圖像處理模塊03通過對所述眼部圖像進行特徵識別的方式判斷本次測試的眼睛是左眼還是右眼，所述視力計算模塊05依據由與判斷結果對應的數據列表自動調取歷史測試數據以及將本次測試結果存儲至該數據列表中，以方便下次數據調取。其中，所述數據列表可以存儲於本地存儲器中，也可以存儲於雲伺服器中。
與裝置相對應，本申請還公開了一種視力檢測器，其應用有本申請上述任意一項實施例公開的視力檢測裝置。
其中，所述視力檢測器可以為手機、平板電腦、電腦或PC機，為了方便視力測試，所述光源01、圖像採集模塊02和距離檢測模塊04設置於所述視力檢測器面向用戶的一側。
參見圖4，當所述視力檢測器為手機時，所述圖像採集模塊02為所述手機上的攝像頭，所述距離檢測模塊04與所述攝像頭相鄰的距離傳感器，所述光源01的位置與所述圖像採集模塊02相鄰，可以通過觸發手機上安裝的APP觸發所述視力檢測裝置啟動，將測得的數據通過顯示器顯示給用戶。
為了描述的方便，描述以上系統時以功能分為各種模塊分別描述。當然，在實施本申請時可以把各模塊的功能在同一個或多個軟體和/或硬體中實現。
本說明書中的各個實施例均採用遞進的方式描述，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處。尤其，對於系統或系統實施例而言，由於其基本相似於方法實施例，所以描述得比較簡單，相關之處參見方法實施例的部分說明即可。以上所描述的系統及系統實施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位於一個地方，或者也可以分布到多個網絡單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現本實施例方案的目的。本領域普通技術人員在不付出創造性勞動的情況下，即可以理解並實施。
專業人員還可以進一步意識到，結合本文中所公開的實施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬體、計算機軟體或者二者的結合來實現，為了清楚地說明硬體和軟體的可互換性，在上述說明中已經按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬體還是軟體方式來執行，取決於技術方案的特定應用和設計約束條件。專業技術人員可以對每個特定的應用來使用不同方法來實現所描述的功能，但是這種實現不應認為超出本發明的範圍。
結合本文中所公開的實施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬體、處理器執行的軟體模塊，或者二者的結合來實施。軟體模塊可以置於隨機存儲器(RAM)、內存、只讀存儲器(ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬碟、可移動磁碟、CD-ROM、或技術領域內所公知的任意其它形式的存儲介質中。
還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。而且，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括一個……」限定的要素，並不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。